关于装配式钢结构住宅的学习报告T25

关于装配式钢结构住宅的学习报告青岛理工大学徐超Contents国内外钢结构住宅的特征和现状1钢结构梁柱节点的知识2钢结构住宅体系的知识3一种新型装配式SPW体系的介绍41、国内外钢结构住宅的现状和特征钢结构住宅的主要优势自重轻，可减轻建筑物的重量约30%，可以建设在地质承载力低的地方和地震烈度较高的地区布置灵活、开间大，使房型丰富，一般的结构使用面积只是建筑面积的70%左右，而钢结构建筑可达到80%-85%，有效地增加了使用面积与可利用空间；可以工厂化生产、提高劳动生产率，变“现场建造”为“工厂制造”；施工周期大大缩短，减少湿作业量，且其节能指标可达50%。美日西欧等发达国家钢结构住宅产业化发展历程的三个阶段第一阶段是产业化形成的初期阶段，重点是建立工业化生产体系；第二阶段是推进产业化的发展期，重点是提高住宅的质量和性能价格比；第三阶段是产业化发展的成熟期。重点是降低住宅的物耗和对环境的负荷，发展资源循环型住宅1、国内外钢结构住宅的现状和特征日本钢结构住宅产业化特征：（1）政府积极扶持是保证；（2）市场化是住宅产业化的前提条件；（3）始终坚持构配件的标准化、模数化、系列化，对住宅材料、设备、部品、性能、结构、安全性等方面制定的详细配套标准。（4）住宅产业集团及行业协会是实施的主体。（5）循序渐进、突出重点。1、国内外钢结构住宅的现状和特征美国钢结构住宅产业化的特征（1）政府的积极支持与引导。（2）制定针对不同收入群体的住房政策。（3）在坚持构配件的标准化、模数化、系列化的基础上，注重住宅的个性化，多样化发展，以经济实用为原则向多样化发展，注重高新科技在住宅中的应用，注重住宅的节能环保。（4）重点发展轻钢结构住宅。发达国家的实践己充分证明，利用住宅产业现代化的生产手段是实现住宅建设低消耗、低污染，达到资源节约目标的根本途径。1、国内外钢结构住宅的现状和特征国内钢结构住宅工程状况我国钢结构住宅处于研究试点阶段。国内最早的钢结构住宅是在1994年8月建于上海浦东北蔡的8层钢结构住宅。1、国内外钢结构住宅的现状和特征我国钢结构住宅产业化特征四低两高：工业化水平低，成套技术集成度低，劳动力生产率低，住宅综合质量低；资源消耗高，住宅生产造成的污染程度高。钢结构住宅产业化的现状分析（1）国家仅仅是鼓励住宅产业化发展，缺乏强制性的政策文件，缺少资金的有力支持；（2）企业的生产规模小，主要是定制生产，没有形成住宅构件、部品的市场供应体系；（3）节电、节能、节水等的先进环保技术在住宅上的应用少，资源浪费严重；1、国内外钢结构住宅的现状和特征（4）没有统一的标准化模数体制，缺乏完善的钢结构住宅规范体系，住宅构件的配套性、通用化程度低，住宅构件之间的模数难以协调，住宅部品尚未形成配套系列；（5）住宅建设仍是粗放型方式，科技贡献率低（6）没有形成大的住宅产业化集团，没有形成规模化经营；（7）科研投入少，相应的技术人才缺乏。1、国内外钢结构住宅的现状和特征2、钢结构梁柱节点的知识钢结构构件节点强度的重要意义在强烈地震作用下，对钢结构框架体系影响最大的是梁柱节点的破坏。高层钢结构连接节点应满足强连接弱构件的要求，节点的承载能力应不小于构件的承载力，否则节点会先于构件发生破坏，塑性铰也不会形成，给人的生命财产构成了严重威胁。梁柱节点的脆性破坏机理发生脆性破坏的主要原因是焊接产生的集中应力作用。典型的脆性破坏形式为:梁自下翼缘与柱翼缘相交处焊缝出现脆性裂纹，随着受力的不断增加，裂纹不断伸长扩展，最终出现不同的断裂形式。节点的脆性破坏主要区域是梁端。只有避免在梁端发生裂纹才能有效避免脆性破坏的发生。加强节点强强度的措施施(1)塑性铰位置置外移法；；(2)改进扇形切切角构造；；(3)对梁翼缘焊焊缝衬板进进行缺口效效应处理；；(4)将梁腹板焊焊接在柱上上；(5)用高冲击韧韧性的焊缝缝来替代。。梁柱节点的的基本类型型(1)刚性连接节节点。(2)半刚性连接接节点。(3)铰接连接节节点。2、钢结构梁柱节点的知识几种常用改改进型节点点（1）翼缘加盖盖板(见图10)：在梁端上上下翼缘加加焊钢板，，以达到梁梁端翼缘局局部变厚的的效果。2、钢结构梁柱节点的知识（2）梁端加腋腋(见图11)：在梁端部部上、下翼翼缘焊钢板板使梁端局局部加高。。（3）宽翼缘犬犬骨式(见图12)：梁端增加加上下翼缘缘宽度，且且在局部进进行翼缘截截面的削弱弱。2、钢结构梁柱节点的知识梁柱柱节节点点设设计计（1）全焊焊节节点点梁端端弯弯矩矩主主要要由由梁梁翼翼缘缘承承担担，，梁梁端端剪剪力力则则主主要要由由梁梁腹腹板板承承担担。。（2）高强强螺螺栓栓连连接接节节点点a.摩擦擦型型高高强强度度螺螺栓栓。。b.承压压型型高高强强度度螺螺栓栓。。（3）栓焊焊混混合合连连接接节节点点国外外近近期期关关于于的的地地震震破破坏坏的的资资料料表表明明，，定定位位螺螺栓栓联联合合焊焊接接的的方方式式将将是是高高层层、、超超高高层层钢钢结结构构工工程程的的首首选选。。这这种种连连接接的的优优势势在在于于不不但但可可以以保保证证节节点点属属于于刚刚性性连连接接，，同同时时结结构构可可以以承承受受动动力力荷荷载载，，经经过过反反复复加加载载后后节节点点承承载载能能力力基基本本没没有有降降低低。。2、钢结构梁柱节点的知识3、钢钢结结构构住住宅宅体体系系的的知知识识低层层住住宅宅（1）轻轻钢钢龙龙骨结结构构体体系系；；（2）型型钢钢和和轻钢钢龙龙骨骨结结合合的结结构构体体系系。。轻钢钢龙龙骨骨结结构构体体系系在在民民用用住住宅宅中中的的应应用用范范围围在住住宅宅应应用用上上可可分分以以下下几几种种形形式式：：（1）纯纯轻轻钢钢龙龙骨骨结结构构所有有构构件件均均由由轻轻钢钢龙龙骨骨构构成成。。由由龙龙骨骨做做的的梁梁最最大大跨跨度度可可达达9米左左右右，，由由龙龙骨骨和和工工程程板板所所制制作作的的楼楼板板跨跨度度可可达达7米左左右右。。这这种种体体系系主主要要适适用用于于低低层层住住宅宅，，成成本本较较高高。。（2）型型钢钢与与轻轻钢钢龙龙骨骨结结合合的的结结构构体体系系在跨跨度度比比较较大大、、集集中中荷荷载载也也比比较较大大的的结结构构中中，，采采用用型型钢钢（（或或H型钢钢））与与轻轻钢钢龙龙骨骨结结合合的的体体系系可可以以获获得得更更好好的的技技术术经经济济效效果果。。这这种种体体系系比比较较适适合合用用于于多多层层住住宅宅。。（3）钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构与与轻轻钢钢龙龙骨骨结结合合体体系系从当前的市场场情况来看，，对于轻钢龙龙骨结构作为为辅助结构，，应用于现有有的住宅结构构体系之中，，有着更多的的现实意义。。3、钢结构住宅体系的知识3、钢结构住宅体系的知识多层和高层钢钢结构住宅多层、高层钢钢结构住宅，，其竖向承重重及水平抗侧侧主要通过钢钢框架柱、钢钢支撑、混凝凝土剪力墙、、核心筒来实实现，所以大大的结构体系系可以分为：（1）纯钢框架结结构纯钢结构框架属属于单一抗侧侧力构件，抗抗震效果不理理想。（2）钢框架—支撑结构钢框架—支撑结结构是在框架架结构的基础础上，纵、横双双向在一跨或或者几跨框架架柱内布置竖向钢钢支撑。这样，框架柱柱、框架梁和支撑共共同组成了抵抵抗水平力的的支撑框架体系，，并且是一种种具有双重抗抗侧力能力的结构构体系。3、钢结构住宅体系的知识（3）框架—剪力墙墙结构（4）框架—核心筒筒结构框架—剪力墙结构、、框架—核心心筒结构具有有同框架—支支撑结构一样样的优点，形形成一个双重重抗侧力结构构体系，并且适用于更更高的建筑，，甚至超高层层建筑。（5）交错桁架结结构3、钢结构住宅体系的知识4、一种新型的的装配式SPW体系的介绍SPW体系是对钢框框架—剪力墙结构体体系的改进。SPW体系基本构成成为:钢框架、预制制混凝土抗侧力墙、预制制混凝土组合楼盖3个部分。4、一种新型的装配式SPW体系的介绍SPW体系的特点（1）预制装配化SPW体系的三大组组成单元均可可进行工业化化生产、现场场安装，具有有施工周期短短、不受季节节限制、现场场湿作业少等等优点，有利利于实现设计计标准化、制制造工业化、、安装机械化化，从而能够够促进建筑行行业的产业化化。（2）抗侧力墙体可可更换化SPW体系是一种双双重抗侧力结结构体系，在在风荷载及多多遇地震作用用下，钢框架架和抗侧力墙墙体提供结构构处于弹性阶阶段的承载力力和刚度的需需求；在罕遇遇地震作用下下，抗侧力墙墙体作为第1道防线，通过过自身的开裂裂实现能量耗耗散，对钢框框架提供保护护，其退出工工作后，钢框框架仍具有一一定的承载能能力，且结构构体系延性好好，可实现两两道设防，避避免在罕遇地地震作用下结结构发生严重重破坏甚至倒倒塌，同时采采用预制墙体体并加以合理理的构造措施施，可以实现现抗侧力墙体体的灾后维修修和更换。4、一种新型的装配式SPW体系的介绍（3）抗侧力墙体施施工阶段零轴轴力化预制混凝土抗抗侧力墙体顶顶部螺栓孔采采用长圆孔构构造形式，并并通过螺栓初初拧—主体结结构施工完毕毕—螺栓终拧拧的方式，使使预制装配式式抗侧力墙体体在施工阶段段不承担轴力力，而仅在使使用阶段承担担少量的竖向向活荷载，从从而极